Desarrollo e integración de un sistema ciber-físico aplicado al control de calidad utilizando visión artificial

Abstract

[CASTELLÀ] Este proyecto pretende diseñar e implementar un prototipo de sistema ciber-físico como los utilizados en la industria. Dicho prototipo se enmarcará en el ámbito académico y estará enfocado al control de calidad de engranajes mediante la utilización de visión artificial. El proyecto se dividirá en dos partes. El diseño y construcción de un sistema físico a escala que procesa mecánicamente los engranajes y la implementación de una aplicación web, que permitirá controlar, monitorizar y visualizar los resultados del procesamiento de los engranajes del sistema físico. Para la consecución de estos objetivos, se ha construido un prototipo conformado por un sistema de banda de transporte, sensores, actuadores y una cámara para implementar un sistema de clasificación de engranajes por visión, además del uso de dispositivos microprocesadores y microcontroladores de bajo coste. Este proyecto se ha implementado sobre un único protocolo de comunicación TCP, conocido como Servidor - Cliente, gracias a la ayuda de un entorno de ejecución para documentos Javascript como lo es Node.js con sus respectivas librerías socket.io, facilitando el desarrollo de aplicaciones Websockets en el cliente y en el servidor. Se ha desarrollado un aplicativo web bajo el entorno de desarrollo HTML5 y JavaScript, que permite el control y monitorización del sistema físico, además de obtener información de los resultados guardados en un historial de los engranajes que hayan sido procesados y sus respectivas características técnicas. El resultado final ha sido la construcción de un sistema físico a escala y el desarrollo del software para el control y monitorización del procesado de engranajes, con este prototipo se ha trabajado en una guía práctica para que los alumnos puedan interactuar con el sistema ciber-físico en un entorno acotado. De este modo se pretende contribuir al aprendizaje de este concepto tecnológico desde un punto de vista eminentemente práctico.

[ANGLÈS] This project aims to design and implement a prototype of a cyber-physical system such as those used in the industry. This prototype will be framed in the academic field and will be focused on the quality control of gears using artificial vision. The project will be divided into two parts. The design and construction of a physical system to scale that mechanically inspection processes the spur gears and the implementation of a web application, which will allow to control, monitor and visualize the results of the processing of physical system gears . To achieve these objectives, a prototype has been built consisting of a conveyor belt system, sensors, actuators and a camera to implement a gear-by-vision classification system, in addition to the use of low-cost microprocessor and microcontroller devices. This project has been implemented on a single communication protocol TCP, known as Server - Client, through an execution environment for Javascript documents such as Node.js with their respective socket.io libraries, facilitating the development of applications Websockets on the client and on the server. A web application has been developed under the HTML5 and JavaScript development environment, allowing the control and monitoring of the physical system, in addition to obtain information from the results stored in a history of the gears that have been processed and their respective technical characteristics. The result has been the construction of a physical system to scale and the development the software to control and monitor of gear processing, this prototype has worked on a practical guide for students to interact with the cyber-physical system in a limited environment. This way was intended to contribute to the learning of this technological concept from an eminently practical point of view.